> Техника, страница 82 > Стартер
Стартер
Стартер прибор для пуска в ход двигателя внутреннего сгорания. Устройство таких приборов разнообразно в зависимости от системы, мощности и назначения двигателя. Почти все современные двигатели автотранспорта, бензиновые и нефтяные, снабжаются электрич. С., представляющими собою легкий электромотор, питаемый током от батарей и имеющий автоматически включаемое сцепление с маховиком двигателя. В редких случаях применяются пневматич. С. с передаточным числом зацепления 1 : 15—1 : 20, работающие сжатым воздухом. Пусковая рукоятка с прямым зацеплением на коленчатом валу продолжает оставаться на .автотранспортных двигателях лишь как резервный С. на случай порчи автоматического. Все маломощные автотранспортные двигатели мотоциклетные и прочие, имеют ножной или ручной С. с передачей на вал 1/5—1/6. При пуске двигателя С. приходится преодолевать значительные крутящие моменты, по которым и производится расчет его деталей:
Ж= М1-{- М2 -|- М3 +Ж4,
где Мг — момент от сопротивления инерции движущихся масс (маховик, вал, шатунный механизм); М2—момент от работы сжатия, появляющийся в начале провертывания двигателя (после первого оборота двигателя часть этого момента отдается обратно на вал расширением сжатой смеси); М3—момент от работы трения, зависящий от механич. кпд двигателя; Ж4—момент от преодоления сцепления и трения смазки, зависящий от вязкости и следовательно от t° масла в двигателе. Этот момент, а следовательно и t° двигателя имеют для пуска наибольшее значение. На фигуре 1 представлена
Фигура 1.
диаграмма крутящих моментов, полученных при провертывании электродинамометром автомобильного двигателя «Геркулес WXB» 65 ЬР яри различных t° двигателя. Из приведенной диаграммы видно, что начальный крутящий момент, или момент трогания, от t° двигателя не зависит, т. к. соответствующие точки легли на ось ординат близко друг от друга и без какого-либо определенного закона/Происходит это явление от того, что к моменту трогания между поверхностями трения остается лишь минимальный слой смазки, близкий к слою поверхностного натяжения, при котором условия трения от свойств самой смазки, а следовательно и от t° не зависят. Как только двигатель тронулся, смазка сейчас же начинает поступать на поверхности трения, и усилие, потребное для движения этих поверхностей, начинает затрачиваться в основном на внутреннее трение частиц самой смазки. Т. к. величина этого внутреннего трения пропорциональна вязкости масла, а последняя зависит от t°, то при одних и тех же оборотах двигателя сопротивление привертыванию получается тем больше, чем ниже t°. Как видно из кривых, сопротивление провертыванию зависйт не только от t° двигателя, но также и от числа оборотов, к-рое ему сообщается. С увеличением числа оборотов момент сопротивления возрастает, с уменьшением же оборотов, наоборот, падает. Это явление объясняется свойствами смазки оказывать большее сопротивление сдвигу отдельных смежных слоев смазки при возрастающей относительной скорости поверхностей трения, что вполне оправдывается законами движения тел в вязкой среде. При низких t° понижение кривых момента сопротивления при увеличении чисел оборотов объясняется падением вязкости масла благодаря теплу, выделяющемуся от работы трения. Следует отметить, что в первые момен-! ты после трогания с места и на низких оборо-! тах в пределах от 0 до 80 об/м. и t° от 10,5 до 69,5° момент, затрачиваемый на провертывание, пи сравнению с начальным моментом несколько падает, причем это падение момента продолжается до вполне определенного числа оборотов для данной t°, после чего сопротивление провертыванию начинает увеличиваться. Это явление можно объяснить тем, что интенсивность проникновения смазки между трущимися поверхностями находится в известной зависимости от скорости этих поверхностей и вязкости смазки, благодаря чему в указанном диапазоне по мере увеличения толщины слоя смазки сопротивление провертыванию падает до тех пор, пока не наступит устойчивое состояние слоя. По ходу указанных кривых легко заметить, что достижение этого устойчивого слоя смазки наступает тем быстрее, чем ниже t°, то есть чем выше вязкость смазки и чем следовательно меньше она была выдавлена между трущимися поверхностями до пуска двигателя.
В качестве примера приводим описание и характеристику одного из лучших С. сист. герм, завода Бош, представляющего собою электромотор постоянного тока с последовательным возбуждением и обладающего значительным максимальным крутящим моментом, рассчитанным на преодоление указанных выше мгновенных нагрузок. По конструкции такие С. выполняются двух видов. В С. с передвижным якорем (фигура 2 и 3) якорь А, лежащий в С. на двух скользящих подшипниках, может автоматически передвигаться вместе с ведущей шестерней вдоль своей оси. В спокойном состоянии якорь прижимается к подшипнику, находящемуся со стороны, противоположной шестерне, с помощью легкой упругой пружины 1, и шестерня не находится в зацеплении с зубчатым венцом на маховике. При нажатии пусковой кнопки S ток батареи В (12 V) проходит в обмотку магнитного выключателя М, якорь этого выключателя замыкает контактный мостик К, про-
пуская ток через вспомогательную обмотку Л статора и через якорь А. Образовавшимся магнитным полем якорь вытягивается, преодолевая упругость пружины 1, одновременно вращаясь с небольшой скоростью, вводя в зацеп-
Фигура 2.
лнние ведущую шестерню 2 с зубчатым венцом маховика. После зацепления магнитный выключатель автоматически замыкает контактный .мостик на главную обмотку h, пропуская в последнюю ток из батареи и заставляя якорь вращаться с полной мощностью. После пуска двигателя скорость якоря увеличивается, сила тока в обмотке статора падает, ослабляя магнитное поле, и якорь под действием пружины 1 возвращается в прежнее цоложение, выводя из зацепления шестерни. Во избежание поломки зубьев и деталей С. при внезапном пуске .на большие обороты или при обратной отдаче двигателя шестерня поеажейа на вал якоря с фрикционным сцеплением, рассчитанным на предельный крутящий момент. Другой тип электростартера выполняется с шестерней
Фигура 3.
-ΥνΑΛΛΑ
-O—*—
^ -%·Μ 3
Бендикс (фигура 4). На наружном конце якорного вала свободно посажена втулка 1, опирающаяся на подшипник; втулка имеет винтовую нарезку с большим шагом и упруго сцеплена с валом через кулачное соединение и спиральную пружину 2 ведущая шестерня 3 с эксцентрически расположенным ц. т. свободно посажена на резьбе втулки. При начале работы якоря 4 шестерня в силу инерции эксцентрически расположенной массы передвигается по оси втулки и, войдя в зацепление с зубчатым венцом на
маховике, упруго передает работу якоря на вал двигателя. Немедленно после пуска маховик сообщает ведущей шестерне окружную скорость, .бблыную скорости якоря, в силу чего шестерня выходит из зацепления с маховиком, поворачиваясь на резьбе втулки в обратную сторону. Остальные обозначения на фигуре 4: 5—коллектор; 6—корпус статора; 7—полюсный башмак; 8—обмотка. Схема установки такого С. указана на Фигура о. где 1—стартер,
2—ножная кнопка, 3—батарея, 4—масса. Описанные С. имеются в продаже следующих мощностей применительно к бензиновым четырехтактным двигателям:
Рабочий объём двигате- Напряжение Мощность С.
ля в л батареи в V в IP
1,2 6 ИЛИ 12 ОД
1,5 Г2 0,6—0,8
ДО 4 12 0,8—1,2
для большего литража двигателей, применяемых на грузовиках и автобусах 12 до 2,8
Аналогичные С. изготовляются швейцарским з-дом«Сцинтилла»по следующей спецификации;
| Максимальная мощность в ГР | 0,6 | 1,3 | 2 | 3 |
| При числе об/м. | 2 υύΟ | 2 000 | 1 100 | 700 |
| При расходе тока в А. | 110 ~ | 200 | 160 | 210 |
| При 12-Y аккумуляторе в Ай | 30 | 30—60 | 80 | 80—100 |
| Максимальн. к ^ V-тнщий момент в килограммахм.. | 0,8 | 2,0 | 2,6 | 3,1 |
| При расходе тока в А | 300 | 400 | зио | 40О |
| Передаточное число между С. и маховиком. | 1 13—V 20 | 1/х 5—1/22 | ι/ΐ6—1/зо | 1/ΐδ—1/-2 |
Приведенные спецификации составлены применительно к бензиновым двигателям, для пуска которых в холодном состоянии достаточно провернуть вал со скоростью около 100 об/м., что обеспечивает запал смеси в цилиндре от рабочего магнето.
Создание надежного С., обеспечивающего быстрый запуск современного авиамотора, является задачей более сложной, нежели создание С. для авто двигателей. Помимо значительных крутящий моментов, которые должны развивать авиастартеры, они должны отвечать высоким требованиям, предъявляемым к ним в смысле максимальной компактности габарита и минимального их веса. Для примера приводит-
Фиг. ся кривая крутящих моментов, полученная от провертывания электродинамометром бензинового четырехтактного 12-цилиндрового авиадвигателя BMW VI 500 РР с рабочим объёмом
45,8 л и степенью сжатия 7,3 (фигура 6). Сравнивая эту кривую с диаграммой на фигуре 1, мы видим, что закон изменения крутящих моментов в зависимости от числа оборотов остается аналогичным. В то время как тип С. для авто двигате л ей прочно установился в виде стандартного элект-ромеханич. агрегата и дальнейшее развитие его идет по линии раз
| ;тттг~ | ΤΤΊ | |||||||||||
| 1 i Температу/. | а | Ы | 6/i | иг | anmcBi | |||||||
| _L J. j__La | “С | /ж | вс | зд. | /КС | го° | ||||||
| Ма | ел | р А | АС | |||||||||
| 1 | ||||||||||||
вития его мощности и усовершенствования, в авиации кон-* структорск. мысль находится еще в области исканий такого стандарта. За последнее десятилетие наблюдается появление значительного количества различных систем С., весьма оригинальных и остроумных по своей конструкции. Все разновидности систем существующих авиастартеров м. б. разделены па две основные группы. Одни
Фигура 6.
из них передают работу непосредственно на коленчатый вал двигателя, вращая его с нужной скоростью, другие производят эту работу посредством давления на поршни двигателя сжатым воздухом или сжатой горючей смесью.
Описание лучших систем С. Для двигателей малой мощности с рабочим объёмом до 15 л наиболее значительный в этой области америк. з-д «Эклипс» выпускает ручной С. с червячной передачей и пусковым магнето, автоматически подающим запальную искру при провертывании мотора вначале рабочего хода поршня (фигура 7). Передаточное число такого С. от рукоятки до вала двигателя г=6 : 1. Механизм передачи снабжен предохранительным уп-I ругим зацеплением, отрегулированным на определенный крутящий момент, что предохраняет механизм С. от удара при отдаче мотора во время обратной вспышки. Устройство зацепления стартера с валом двигателя аналогично с описанным выше устройством шестерни Бендикса. Кроме того для предупреждения обратного вращения пусковой рукоятки на оси последней включено храповое зацепление; для двигателей с рабочим объёмом до 30 л предлагается аналогичный стартер с приводом от электромотора, питаемого от 12-V батареи. Механизм такого С. представлен на фигуре 8. Конич. зубчатка электромотора 1 ведет конич. шестерню 2, соединенную в одно целое с группой из трех планетарных шестерен 3, находящихся в зацеплении с одной стороны с внутренними зубьями неподвижного кольца4,укрепленного в крышке прибора^ с другой стороны—с внутренними зубьями ведущего колеса 5. Колесо 5 соединено с ведущим барабаном 6, смонтированным в корпусе л
Разрез по 4В
Фпг. 7.
Фигура 8.
на специальном шарикоподшипнике 5а. Кольцо 12 находится в шлицевом зацеплении с ведущим барабаном и втулкой 8, упирающейся с одной стороны в кольцо 10-, жестко соединенное с ведущим барабаном, а с другой стороны— в ряд стальных упругих фрикционных колец, рассчитанных на передачу определенного крутящего момента. Внутри втулки, на резьбе с большим шагом, посажен пусковой вал 7, имеющий на одном своем конце упорную шайбу 1, а на другом—шлицы, к-рыми пусковой вал входит в зацепление с фрикционным диском 9 и с коленчатым валом двигателя. Передаточное число С. г=105,5 : 1. При включении в цепь электромотора ведущий барабан вместе со втулкой начинает вращаться. Пусковой вал, удерживаемый фрикционным диском, получает от винтовой нарезки поступательное движение и входит в зацепление с валом двигателя. Для предохранения механизма С. упругость фрикционных колец рассчитана на передачу крутящего момента не свыше 83 килограммам при увеличении нагрузки втулка внешним своим бортом сжимает кольца и выходит из зацепления с ведущим кольцом 12, что сопровождается характерным щелканием прибора, указывающим на необходимость немедленной его остановки. При испытании такого С. от 12-V батареи в 60 Ah без нагрузки были получены следующие результаты:
Напряжение, V. 11,80
Сила тока, А το,οο
Мощность. W.. .. 827,00
Число об/м. пускового вала .. 87,00
| 164 | 229 | 283 | 335 | 159 | 574 | 88Э |
| 11,20 | 10,70 | 10,30 | 10,10 | 9,50 | 8,87 | 6,80 |
| 49,0 | 37,3 | 31,0 | 27,3 | 21,2 | 16,5 | 0 |
| 7,2 | 18,8 | 31,0 | 39,8 | 60,1 | 79,0 | 119,0 |
Фигура 9.
Испытания с нагрузкой тормозом Прони показали следующее:
Мощность, тонн.
Напряжение, V Число об/м.
Крутящий момент, кгм.
На случай порчи батареи или электромотора описанный С. снабжен пусковой рукояткой с передаточным числом 20 : 1 и действующей со всеми предохранительными приборами, описанными выше. В виду незначительности числа оборотов пускового вала при установке такого С.приходится включать в сеть рабочего зажигания двигателя особое пусковое магнето.
Весьма оригинальную конструкцию представляет ручной инерционный С. «Эклипс», применяемый для двигателей с рабочим объёмом до 22 л; принцип действия этого С. заключается в накоплении и отдаче живой силы быстро вращающегося маховичка коленчатому валу двигателя. Преимущество такого С. заключается в том,что он способен сообщить значительную скорость вращения коленчатому валу, до 100 об/м., достаточную для пуска холодного двигателя от рабочих магнето. Схема конструкции С. представлена на фигуре 9. При вращении пусковой рукояткой оси 1 через зацепление конич. шестерен 2 и 3 приводится во вращение ведущий барабан 4. На цапфах барабана посажены три планетарные шестерни 6, сцепленные с неподвижным зубчатым венцом 7 и с центральной шестерней 8. Шестерня 8 соединена в одно целое с шестерней внутреннего зацепления 9, которая через шестеренку 10 вращает колоколообразную шестерню 11, представляющую с последней одно целое. Колоколообразная шестерня, сцепляясь с шестерней 12, сидящей на валу маховика,· приводит последний в движение. Общее передаточное число механизма равно 165 : 1, следовательно при скорости вращения рукоятки в 70—75 об/м. маховичок раскручивается до 12 000 оборотов. После того как маховичок раскручен, пусковая рукоятка снимается с оси, и рычажком, соединенным с тягой 14, включают С.с коленчатым валом; тогда происходит явление, обратное только что описанному. Вращение маховичка передается через всю систему шестерен ведущему барабану; вращение передается далее через фрикционные диски 15 на втулку 16 с внутренней винтовой нарезкой на пусковой валик 17. Фрикционные диски зажаты пружинами, отрегулированными на передачу определенного крутящего момента; перегрузка вызывает проскальзывание дисков, предохраняя детали С. от поломки. При включении тяга 14 увлекает своим заплечиком пусковой валик, давит на пружинку 18 и выталкивает пусковой кулачок 19, сидящий на шпицах, эластично включая его с таким же кулачком на валу двигателя. Передаточное число от маховика к пусковому валику равно 150 : 1. Проворачивание коленчатого вала, I происходит с большой начальной
Фигура 10.
| ί | т
ί i |
ί
Ι, |
ϊ i ι
i I !. |
i | ?
, i, | ||
| 1 | II 4 | 1 | |||||
| 4— | Д—м— | 1
^ -1---^ |
ид | ||||
скоростью, обеспечивающей пуск холодного двигателя от рабочих фигура и. магнето. Максимальный крутящий момент, развиваемый С., равен 69 %гм, на к-рый и регулируется дисковое сцепление. Для авиадвигателей с рабочим объёмом до 41 л з-д «Эклипс» изготовляет такую же конструкцию С. с электромотором для разгона маховичка (фигура 10); С. развивает крутящий момент до 83 килограммам.
До сих пор широкое применение в авиадвигателях, имеют пневматич. С. Работа их проверена долголетним опытом и является вполне надежной, а принцип действия и обслуживание весьма просты. Для примера приводится схема установки такого С. на 12-цилиндровом двигателе BMW VI 500 ЕР (фигура 11). Сжатый до 150 atm воздух из баллона а подается в перепускной кран b с двумя манометрами, один из которых показывает давление в баллоне, а другой—давление воздуха, поступающего в мотор; кран дросселирует воздух до давления не выше 30 atm и пропускает его в золотниковый распределитель с смонтирован ный на заднем конце распределительного валика дцигателя. Распределитель автоматически подает воздух через возвратные клапаны в цилиндры, поршни которых стоят на рабочем ходу, вал двигателя начинает вращаться со скоростью ок. 100 об/м., обеспечивающей его пуск от рабочих магнето. Наиболее типичен дисковый распределитель. Фигура 12 представляет конструкцию такого распределителя, примененную в 9-цилиндровом двигателе «Юпитер» 450ЕР (а—трубка из баллона, b—трубка к 5-му цилиндру, с—корпус распределителя, d—золотник, е — зубчатка для установки золотника, — привод к счетчику оборотов, д — втулка, h — уплотнительное кольцо, к — крышка, I — пружина, т—установочный винт, п—крышка заднего картера). Запаса воздуха в баллоне с давлением в 150 atm и объёмом в 5 л хватает на 10—15 пусков, после чего баллон должен быть вновь заполнен. Недостаток описанного С. заключается в необходимости иметь в эксплуатации достаточное количество запасных баллонов с воздухом или иметь специальную компрессорную установку. Итальянский з-д «Гарел-ли» изготовляет воздушные С., которые устраняют этот<недостаток (фигура 13). В кабине самолета возле пилота устанавливается легкий одноцилиндровый двухтактный двигатель, соединенный в одно целое с воздушным компрессором 1. Сжатый воздух из компрессора заполняет баллон 2 и далее проходит через пусковой кран с манометром 3 в золотниковый распределитель запускаемого двигателя. Данные описанного агрегата, позволяющего в любое время, даже во время полета, получить нужный запас воздуха, следующие: диам. цилиндра двигателя 56 миллиметров, диам. цилиндра компрессора 50 миллиметров, ход поршня двигателя и компрессора 48 миллиметров, рабочая скорость вращения 3 500 об/м. Охлаждение воздушное от вентилятора, монтированного на валу двигателя, пуск от рукоятки. Баллон объёмом в 6 л заполняется компрессором до 20 aim в течение около 1 мин.; этого достаточно для одного пуска авиадвигателя с мощностью до 1 000 ЕР. Такой С. дает значительную экономию по весу в установке на больших многомоторных самолетах. Вал пускового двигателя со стороны вентилятора имеет место для установки динамомашины. Хорошие по своим качествам и оригинальные по конструкции воздушные С. выпускает америк. з-д «Гейвуд» (фигура 14, где 1—цилиндры двигателя, 2—картер двигателя, 3— цилиндр компрессора, 4—
Разрез по DEFG
Ризрез по ЛВС
кронштейн компрессора, 5—баллон для сжатого воздуха, 6—смесительная камера, 7—распределитель, 8—возвратный клапан). Здесь компрессор установлен сзади авиадвигателя и приводится от его коленчатого вала с передаточным числом 2:1. Воздух из компрессора заполняет баллон до предельного давления ок.
30 atm; избыток воздуха выпускается из баллона предохранительным клапаном. На картере компрессора смонтированы делитель с трубопроводом, подающим пусковой воздух че-
распыленного бензина с сжатым воздухом и золотниковый распределитель с трубопроводом, подающим сжатую смесь через возвратные клапаны в цилиндры двигателя. Перед пуском смесительная камера заполняется бензином, затем открывается пусковой кран; воздух из баллона проходит в смесительную камеру, попадает в дисковый золотник распределителя и поступает в виде хорошо сжатой смеси в цилиндры, поршни в которых стоят на рабочем ходу; давления ок. 30 atm достаточно, чтобы провернуть вал двигателя со скоростью около 150 об/м., что вполне достаточно для пуска холодного двигателя. Такой С. с соответствующим объёмом баллона м. б. установлен на двигателях с мощностью до 1 000 ЬР. Компрессор двухступенчатый, диам. цилиндра первой ступени 57 лш, второй ступени 51 миллиметров; ход поршня
30 миллиметров. Вал компрессора вращается со скоростью, в 2 раза меньшей вала двигателя. Испытания такого С. на авиационном 12-цилиндровом двигателе «Либерти» 400 IP показали следующие результаты. При испытании компрессора на электродинамометре было обнаружено,
что при об/м. компрессора он поглощает мощность 0,55 IP при давлении в баллоне, равном 30 atm. При провертывании двигателя сжатым воздухом из баллона, имеющего объём в 11,5 л и давление 26,7 atm, мгновенная скорость вращения вала двигателя равна 150 об/м., а подогретого до 70°—185 об/м. При падении давления в баллоне с 26,7 atm холодный двигатель делает 12 оборотов за 12,5 ск., подогретый двигатель делает 14 оборотов за 8,5 ск. Количество запусков от баллона в 11,5 л: холодный двигатель запустился 5 раз с падением давления в баллоне с 29,4 atm до 7,3 atm; подогретый двигатель запустился 7 раз с падением давле ния в тех же пределах. При давлении в баллоне, равном 7,3 atm, двигатель не провертывается. Минимальное давление, при к-ром можно еще запустить холодный двигатель, равно 10 atm. Давление в баллоне поднимается от 0 до 30 atm при работе двигателя на 1 550 об/м. в течение 10,5 мин. Большое значение в оценке авиационных С. имеет их вес. В табл. 1 приводятся данные о весах описанных С.
Таблица 1.—Д анные о весах полного комплекта различных С.
| Фирма | Принцип действия С. | Вес пол- i ного ком- ί плекта в килограммах! |
| «Эклипс» | С ручным приводом к пусковым | i |
| магнето .. | 12,7 | |
| » | С приводом от электромотора и | |
| с ручным приводом. | 15.5 | |
| » | Инерционный с ручным приво | |
| дом .. | 8,0 | |
| » | Инерционный с приводом от | |
| электромотора и ручным | ί | |
| приводом .. | 15,9 ; | |
| BMW | Воздушный с баллоном и пу | |
| сковым краном. | 19,0 i | |
| «Гарелли» | Компрессор с баллоном и арма | |
| турой .. | 17,0 ; | |
| «Гейвуд» | Компрессор с баллоном и арма | |
| турой .. | 12.5 |
К весу С., работающих от электромотора, следует прибавить вес батареи ок. 25,0 килограмм. К весу инерционных С. с приводом от электромотора следует прибавить вес батареи ок.16 килограмм. В обоих случаях надо прибавить вес проводки и выключателя о к. 1,7 килограмм. *
Лит.: Суслов М., Пусковые приборы авиационных моторов, М., 1926; его же, Новейшие пусковые приборы для авиационных моторов, «Техника воздушного флота», М., 1928, 6; Лихачев М. и Галкин Ю.» Исследование работы стартеров «МАФ» и «МЛ» фирмы «Авто-Лайт» на двигателе «Геркулес WXB» 65 л. с., «Известия научного автотракторного ин-та», М., 1932» 1—2; Dyke’s, Aircraft Engine Instructor, Chicago, 1928; Russien R., Automobilteehnisches Handbuch, B., 1931. M. Суслов.
С. для нефтяных транспортных двигателей^ С. для двигателей тяжелого топлива имеют ряд особенностей, не встречающихся у бензиновых двигателей. В цилиндрах таких, гл. о. дизельных, двигателей сжатие в 5—7 раз больше, чем в бензиновых и керосиновых; если например для двигателя бензинового максимальный крутящий момент Мтпх=18 килограммм, то для дизеля той же мощности—97 килограммм; в соответствии с этим если ‘на пусковой ручке у бензинового двигателя усилие требуется 72 килограмма, то у дизеля той же мощности 388 килограмм [х]. По исследованиям завода Дейц [2] пуск от руки нефтяных двигателей считается возможным: для одноцилиндровых четырехтактных моторов до мощности 12 ИР (при диаметре цилиндра 120—170 миллиметров) и ‘для двухцилиндровых двухтактных—до 14 ЬР. Во всех случаях обязательно при пуске уменьшение сжатия (декомпрессия).
Обеспечение первой вспышки при С. у мотора тяжелого топлива зависит от типа конструкции двигателя: при струйном распылении топлива особого разогрева не требуется, обычно достаточно теплоты, развиваемой при компрессии; наоборот, при форкамерных машинах обязательно (исключение Составляет лишь тип GanzaZ то или иное устройство /для подогрева цилиндров; впрочем нередко конструкторы и в двп-! гателях со струйным распылением предусма-ί тривают возможность применения таких разе-
гревающих устройств для пуска в холодную погоду и т. *д. Такое искусственное создание температурных условий, соответствующих первой вспышке, на практике реализуется: 1) или в форме (введенной американскими конструкторами) бумажек (например 5x4 см2), картонок, штырей с селитровой начинкой, вставляемых снаружи в форкамеру перед каждым пуском в ход и зажигаемых спичкой, и т. д. или 2) в виде электрическ. пусковых свечей (накаливания). Поскольку т-т- почти все установки,на ко-
Ч__ торых применяются транспорт-
Фигура 15. ные нефтяные двигатели, теперь электрифицируются, естественно, что во всех новых конструкциях встречаются лишь пусковые свечи. На фигуре 15 представлен запальный с бумагой: а—запальная гильза, b— держатель ее, с—контргайка, d—, е— форсунка. Длина обернутой части выбирается так, чтобы струя распыленного форсункой топлива попадала на бумагу в двух точках, удаленных одна от другой примерно на 15 миллиметров. В качестве бумаги м. б. обычная пропускная бумага в 0,8 миллиметров толщиной, пропитанная раствором 50 г CaN03, 50 г СаС1, 50 г NH4C1 в 1 л воды. Возможны—путем соответствующего выбора ингредиентов раствора (CuN03) и их концентрации—конструкции самовозгорающихся (от fa сжатия) ов; однако бумага, пропитанная таким раствором, весьма гигроскопична.
Второй метод подогрева характеризуется одной из кон- _d струкций электрич. пусковой свечи. При пуске в ход спираль свечи включается в цепь батареи аккумуляторов; нагрев ее до t°, соответствующей условиям первой вспышки, при данной степени сжатйя происходит в течение 15—80 ск. в зависимости от тепловой мощности, развиваемой данным типом свечи. Материалом для спирали обычно служат нихром или никелин. На фигуре 16 дана свеча ЭДБ советского производства. В следующей табл. 2 приводятся характеристики некоторых пусковых свечей. пусковая свеча. Существующая разнотипность пусковых свечей м. б. повидимому сведена к одному образцу—ювечи на 6 V (смотрите в таблице 2 данные о свече Электрокомбината); при установке ее в системах с 12-V сетью рационально включать с ней последовательно балластное сопротивление.
К---115--И
ΒέξΕΞΞΞ
Фигура 16.
В настоящее время типичными являются следующие виды С.: 1) Для двигателей малой мощности (порядка 40 £Р) пуск в ход обыкновенной рукояткой со специальным приспособлением (типа «Ганомаг»), открывающим впускные клапаны и выводящим из действия насосы во время пуска в ход с автоматич. включением их потом. В этой системе нефтяной насос имеет рукоятку для выведения из действия поршней и для накачивания нефти в форсунки. Вал насоса имеет на конце прямоугольную резьбу, на которой находится гайка, передвигающаяся вдоль вала. Эта гайка после 5 оборотов пусковой рукоятки передвигает рычаг, включающий поршни насосов и выпускные клапаны. 2) Для таких маломощных двигателей также возможен пуск рукояткой при помощи зубчатой передачи. В тракторе «Коммунар» например (Харьковского паровозостроительного завода) на коротком валу, параллельном коленчатому валу, находятся пусковая рукоятка и,
| Таблица 2. —Характеристики пу свече й. | C К О В Ы X | |
| ) | ; Электрич.; | |
| j мощность, (Номиналь- | Тепловые | |
| > Тип свечи | потреб тяе-ное напря- | мощности |
| 1 мая све- j жение в V | в са1/ск. | |
| 1 чой, в W 1 | 1 | |
| Ruda—Motorer (Шве | 1 ! | |
| ция) | 1 240 6 | 57.6 |
| Lanz—Bulldog (Гер- ι | ||
| мания). | 192 6 | 1 45,9 |
| Lodge (Анпия). | 1 144 12 | 34,5 |
| i Bosch (Германия). | 1 108 6 | ! 25,8 |
| i » » | ί HI 2 | 7.4 |
| , АТЭ Электрокомби- ι > ι | ||
| ната (СССР). | j 48 ; 6 И 12 | И,4 |
Исходя из вполне достаточного, оправданного на практике значения тепловой мощности в 50 са1/ск., можно найти [3] значения I—общей длины накаливаемой спирали и d—диам. проволоки ее же. Допускаемая плотность тока j— для кратковременных, имеющих место при старте нагрузок для нихрома—ок. 10 А/жм2; естественно, что чем меньше j, тем долговечнее (то есть выдерживает большее число стартов)
Фигура 17.
малая шестерня. Последняя соединена цепью Галля с большой шестерней, сидящей на втулке с наружной резьбой, закреплен, на валу шпонкой. Коробка а храповика (фигура 17) с собачками с неподвижна и позволяет валу вращаться в одну сторону. Вращая рукоятку, заставляют сначала передвигаться вал с кулачковой муфтой d до ее сцепления с таковой на конце коленчатого вала е, а затем приводят во вращение коленчатый вал со скоростью, равной половине таковой же для пусковой рукоятки: благодаря этому усилие на пусковой ручке будет вдвое меньше. 3) Инерционный С., принцип действия его описан выше; одна из конструкций такого С. применяется в тракторных дизелях Линке и Гофмана и др. 4) Пуск сжатым * воздухом. При этом возможно пускать в ход двигатель без вращения пусковой рукояти, лишь открытием пускового крана. Вся конструкция типа Герцмарка состоит из одноступенчатого алюминиевого поршневого компрессора, 20-д баллона для сжатого до 60 atm воздуха и С.; последний—в форме цилиндра е двумя поршнями. Запас воздуха в баллоне—на 30—40 пусков. Компрессор должен работать ок. 25 мин. для наполнения пустого баллона воздухом. 5) Механич. С.—обычно бензиновый двигатель мощностью 4—6 ЬР; америк. фирма
Катерпиллер применяет для своего четырехцилиндрового, четырехтактного тракторного дизеля в качестве С. двухцилиндровый бензиновый двигатель, легко запускаемый от руки (С. автоматически — например по сист. Бендикс — выключается из сцепления с дизельным мотором по достижении последним необходимой скорости). 6) Электрич. С., принцип его работы описан выше. Следует отметить, что в силу отмеченных выше значительно больших значений крутящих моментов при пуске нефтяных двигателей применение С. мощностью менее 5—6 ЬР нерационально. Встречаются [5] установки транспортных дизелей (на 140 IP), имеющие для пуска в ход 2 электростартера по 6 ЬР каждый. Так как реализация в электростартерах мощности более 3 ЬР при напряжении в 12 V встречает большие затруднения, то С. для дизельных моторов строятся как правило на 24 V. В связи с этим схемы электрооборудования для дизельных машин должны иметь особые переключатели, позволяющие переходить от нормального для других потребителей 12-V напряжения к напряжению 24 V, подводимого к клеммам электростартера при пуске в ход. По наблюдениям Т. Н. Parkinson’а [6] для дизельных автомашин мощностью 50—80 ЬР, имевших электрич. С., потребление тока было: при холодной погоде ок. 400 А на С. в течение 20—30 ск., при теплой погоде—300 А при продолжительности 10—20 ск. На фигуре 18 даны [7] характерные для всякого С. кривые разгона для случая быстроходного двигателя 85 ЬР при 750 об/м.; кривая а—без вспышек, Ь—со вспышками. Сравнение [3] трех последних, наиболее применимых в СССР в будущем методов С. приводит ориентировочно к следующим выводам для частного случая использования дизельных машин на тракторе (взята для примера нек-рая средняя мощность 60—80 ЬР): 1) пуск сжатым воздухом: требует установки весьма тяжелых баллонов со сжатым воздухом, а также компрессора или наличия других возможностей наполнения воздухом; вес С. вместе с минимальным электрооборудованием ок. 200— 230 килограмм; 2) механич. С.: вес при прочих равных условиях порядка 85 килограмм; 3) электрич. С.: вес в тех же условиях в связи с необходимостью иметь две батареи большой емкости для пуска в ход электростартера достигает цифры ок. 125 килограмм.Первоначальные расходы будут наибольшими при оборудовании по двум последним способам, наименьшими—вероятно при первом методе; вопрос же о том, для какого из вариантов будут наименьшие эксплуатонные расходы, решится в ближайшие годы. Все зависит от совокупности многих условий, в частности от обстановки многообразного применения трактора в СССР, уже в 1932 г. вышедшем по производству тракторов на первое место в мире.
Лит.: i) «Le Poids Lourd», Р., 1931, 86; г) Sonderheft Dieselmaschinen V, «Z. d. VDI», B., 76, p. 49; 3) Баженов В., Дизельный трактор и вопросы радиофикации, «Сорена», М., 1933, 5; 4) «Automobil-technische Ztschr.», В., 1932; 5) «Das Last Auto», В., 1 932; e) «Automobil-technische Ztschr.», В., 1931, p. 10; 7) Riehm W., «Z. d. VDI», 1930, B., 74, p. 1705,-Рейдель A., Стартеры для тракторных дизелей, «Автотракторное дело», М., 1933; Ребок Б., Быстроходные двигатели Дизеля в моторном транспорте (в кн.: Быстроходные дизе ли, Сборн. статей под ред. К. Горбунова, М.—Л., 19 33); Гиттис В., Применение двигателей Дизеля в автомобилях и тракторах, М.—Л., 1932; Калиш Г., Колосов В., Левин-Коган К., Быстроходные дизель-моторы автотракторного типа, М.—Л., 1933. В. Баженов.